网站建设完成后如何备案,天津建筑工程信息网,seo金融术语,科技公司经营范围包括哪些一、 实验目的
熟悉TTL异或门构成逻辑电路的基本方式#xff1b;熟悉组合电路的分析方法#xff0c;测试组合逻辑电路的功能#xff1b;掌握构造半加器和全加器的逻辑测试#xff1b;学习使用可编程逻辑器件的开发工具 Quartus II设计电路。
二、 实验原理
异或门是数字…一、 实验目的
熟悉TTL异或门构成逻辑电路的基本方式熟悉组合电路的分析方法测试组合逻辑电路的功能掌握构造半加器和全加器的逻辑测试学习使用可编程逻辑器件的开发工具 Quartus II设计电路。
二、 实验原理
异或门是数字逻辑中实现逻辑异或的逻辑门其功能是若两个输入的电平相异则输出高电平若输入的两个电平相同则输出为低电平。TTL异或门的输入输出电压关系
输入输出ABY0V0V0V0V5V5V5V0V5V5V5V0V
半加器是对两个一位二进制数进行相加产生“和”与“进位”。其逻辑表达式为 根据半加器的逻辑表达式可知半加器可用一个异或门和两个与非门组成。全加器是将两个一位二进制数及来自低位的进位进行相加产生“和”与“进位”。其逻辑表达式为 根据全加器的逻辑表达式可知全加器可用两个异或门和三个与非门组成。
三、实验内容
实验任务一异或门逻辑功能测试
(1) 实验步骤
将74LS86的输入引脚1A连接到K11B连接到K2输出引脚连接到数码管LED6接电接地后的示意图如下所示 拨动开关观察数码管的变化填入异或门的输入与输出状态记录表。
(2) 实验现象
当两个输入引脚的电平相同时异或门的输出为逻辑低电平0。当两个输入引脚的电平不同时异或门的输出为逻辑高电平1。
(3) 数据记录、分析与处理
异或门的输入输出状态记录表
输入A输入B输出Y000011101110
(4) 实验结论
异或门的输出只有在两个输入的电平不同时才输出高电平否则输出低电平。
实验任务二使用分立元件的异或门和与非门分别构成半加器和全加器并进行测试
(1) 实验步骤
a) 构成半加器
将K3、K4分别对应连接到74LS86和74LS00的输入引脚1B、1A将74LS00的输出引脚1Y同时连接到74LS00的输入引脚2A、2B而后将74LS00的输出引脚2Y连接到LED6将74LS86的输出引脚1Y连接LED5。接地接电后的示意图如下所示 拨动开关观察数码管的变化填入半加器的输入与输出状态记录表。
b) 构成全加器
将K2、K3、K4分别对应连接到74LS86和74LS00的输入引脚2B、1B、1A将74LS00的输出引脚1Y、2Y、4Y分别连接到74LS00的输入引脚4B、4A、LED5将74LS86的输出引脚1Y连接到74LS00的输入引脚2A同时连接到74LS86的输入引脚2A而后将74LS86的输出引脚2Y连接到LED6。接地接电后的示意图如下所示 拨动开关观察数码管的变化填入一位全加器的输入与输出状态记录表。
(2) 实验现象
a) 半加器
当输入K3、K4都为逻辑低电平0时LED5和LED6都不亮当输入K3、K4有一个为逻辑高电平1时LED5会亮而LED6不亮当输入K3、K4都为逻辑高电平1时LED5和LED6都亮。
b) 全加器
当输入K2为逻辑低电平0拨动K3、K4开关发现LED5和LED6的亮灭情况和半加器一致当输入K2为逻辑高电平1时拨动K3、K4开关发现当K3、K4都为逻辑低电平0时发现LED6会亮而LED5不亮当K3、K4逻辑电平相反时发现LED6不亮而LED5会亮当K3、K4都为逻辑高电平1时发现LED6和LED5都会亮。
(3) 数据记录、分析与处理
半加器的输入输出状态记录表
输入输出K4K3LED6LED50000010110011110
全加器的输入输出状态记录表
输入输出K2K3K4LED6LED50000000110010100110110010101011100111111 (4) 实验结论
a) 半加器可实现两个一位二进制数相加输出一个结果位和进位。
b) 一位全加器可以处理低位进位并输出本位加法进位。
实验任务三使用Quartus II设计二位全加器
(1) 实验步骤
用Quartus II设计出如下电路 编译通过后进行波形仿真验证二位全加器逻辑功能 仿真通过后参照原理图定义引脚。生成编程并将文件下载到FPGA。用开关和发光二极管测试FPGA的功能。记录测试结果。
(1) 数据记录、分析与处理
二位全机器的输入输出状态记录表
A1A0B1B0CS0S10000000000100100100010011100010001001010110110011011111010000101001011101001110111101100001110110011101001111101
(2) 实验结论
通过使用Quartus II设计工具我们成功地设计并测试了一个二位全加器电路。该电路的功能包括正确计算两个二位二进制数的和并产生相应的进位信号。实验结果表明电路在各种输入条件下都表现出良好的性能符合预期行为。
四、建议和体会
在进行实验时应先确认74LS00、74LS86的功能完好而后仔细检查芯片的引脚连接确保连接正确以避免电路故障。实验中要确保安全特别是在使用电源和连接线时避免短路和电击风险。这个实验有助于加深对异或门和电路设计的理解同时也提供了一个实际的编程和模拟测试经验。为了更好地理解电路的运作我们可以尝试设计更复杂的电路或改进现有的设计。
